Nuôi dưỡng đam mê khoa học từ trường phổ thông
Điều này đã được thầy trò trường THCS Cầu Giấy (phường Yên Hòa) khẳng định khi được Tổng Bí thư Tô Lâm trao tặng một phòng học STEM hiện đại với đầy đủ thiết bị phục vụ dạy học và nghiên cứu khoa học cho học sinh. Phòng học được trang bị nhiều công nghệ tiên tiến như hệ thống robot VEX, máy cắt laser, máy in 3D, kính hiển vi điện tử, kính thực tế ảo… Trong đó, điểm nhấn nổi bật là hệ thống robot VEX - một hệ thống robot giáo dục rất hiện đại đang được nhiều trường trên thế giới sử dụng.
Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đây không chỉ là một phòng học đẹp, hiện đại, mà thực sự trở thành một không gian học tập sáng tạo để nhiều học sinh được thụ hưởng? Thầy Lưu Văn Thông - Hiệu trưởng nhà trường cho biết, trường THCS Cầu Giấy tập trung vào đội ngũ giáo viên với việc tập hợp các thầy cô giáo thuộc các môn Khoa học Tự nhiên, Công nghệ, Toán học và những giáo viên có kỹ năng công nghệ thông tin tốt để tham gia các hoạt động tập huấn, bồi dưỡng nhằm làm chủ các thiết bị trong phòng STEM. Trong giai đoạn đầu, mục tiêu rất thực tế: Các thầy cô phải biết sử dụng thiết bị, biết lắp ráp robot, hiểu được các công nghệ cơ bản. Các hoạt động tập huấn được tổ chức tập trung trong dịp hè để giáo viên có thời gian trải nghiệm và thực hành nhiều hơn. Khi đã có đội ngũ nòng cốt, nhà trường mới bắt đầu mở rộng các hoạt động cho học sinh.
Đối với học sinh, việc đầu tiên chúng tôi làm là tạo cơ hội để các em được tiếp cận và trải nghiệm phòng STEM. Nhà trường tổ chức cho học sinh tham quan phòng học, thử thao tác với các thiết bị, làm các thí nghiệm đơn giản. “Chúng tôi mong muốn khi học sinh bước vào phòng STEM, các em cảm thấy đó là một không gian đặc biệt và có một niềm tự hào khi được học tập tại đây. Để việc tổ chức được thuận lợi, nhà trường đã đào tạo một nhóm học sinh nòng cốt để hỗ trợ giới thiệu phòng STEM cho các bạn khác. Chính các em học sinh này trở thành những “hướng dẫn viên nhỏ”, vừa giảm áp lực cho giáo viên, vừa tạo ra sự gần gũi và hứng thú cho các bạn học sinh. Đối với học sinh lớp 6 đầu năm học, trong chương trình tham quan và làm quen với trường, phòng STEM luôn là một điểm đến được lựa chọn” - thầy Lưu Văn Thông nói.
Bên cạnh việc trải nghiệm, trường THCS Cầu Giấy tổ chức nhiều sân chơi khoa học cho học sinh. Trong các tuần trải nghiệm của nhà trường, học sinh được tham gia các cuộc thi thí nghiệm khoa học, chế tạo sản phẩm dưới sự hướng dẫn của thầy cô và sử dụng trực tiếp các thiết bị trong phòng STEM. Một hoạt động tạo được sự lan tỏa rất mạnh là cuộc thi robot trong trường. Ngay lần đầu tổ chức, cuộc thi đã thu hút tới 49 đội học sinh tham gia, một con số vượt qua cả quy mô của nhiều vòng thi cấp khu vực. Các nội dung thi rất đa dạng, gồm: Robot lắp ráp, robot lập trình, thậm chí có những trận thi đấu robot giống như bóng đá robot. Học sinh và phụ huynh đều rất hào hứng với những hoạt động này.
“Sau khi tổ chức các sân chơi trong trường, chúng tôi bắt đầu tìm kiếm những cuộc thi có tính chuyên nghiệp và quốc tế để học sinh tham gia. Qua tìm hiểu, nhà trường lựa chọn cuộc thi VEX IQ Robotics Competition. Chính các sân chơi và cuộc thi đã tạo nên sự lan tỏa rất mạnh. Qua mỗi mùa thi, học sinh trưởng thành hơn về tư duy, kỹ năng và tinh thần làm việc nhóm. Kết quả đạt được cũng rất đáng tự hào: trong số 7 đội của Việt Nam được tham dự vòng chung kết thế giới tại Hoa Kỳ, trường THCS Cầu Giấy có 3 đội. Đặc biệt, có đội còn được tham dự vòng thi khu vực châu Á…” - thầy Lưu Văn Thông tự hào cho biết.
Những thách thức với giáo dục STEM
Theo GS.TS Lê Anh Vinh - Viện trưởng Viện Nghiên cứu giáo dục Việt Nam, giáo dục STEM giúp khơi dậy đam mê nghiên cứu khoa học, phát triển tư duy hệ thống và năng lực sáng tạo cho học sinh, chuẩn bị nguồn nhân lực khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo cho quốc gia trong tương lai. Trong kỷ nguyên chuyển đổi số, thế hệ trẻ cần có kiến thức và kỹ năng STEM để bắt kịp xu hướng phát triển. Nhưng ở nhiều trường học, các em chỉ đơn thuần lặp lại một quy trình đã được giáo viên hướng dẫn để làm ra sản phẩm. “Như vậy, chúng ta đang học lý thuyết để ra kết quả thay vì thực hành để có sản phẩm khoa học, công nghệ” - GS.TS Lê Anh Vinh Vinh nói. Ông cũng cho rằng, một quy trình đầy đủ để học STEM là đặt vấn đề, nghiên cứu, đề xuất giải pháp, xây dựng lời giải, cải tiến lời giải. Nhưng do thời lượng chương trình hoặc lớp học quá đông, giáo viên không làm đủ bước, chưa thực sự khuyến khích được kỹ năng phân tích, giải quyết vấn đề phức tạp, sáng tạo và tư duy phản biện.
Theo PGS.TS Chu Cẩm Thơ - Phó Tổng Giám đốc Đại học Phenikaa, để STEM thực sự hiệu quả, Hà Nội cần tiếp cận theo hướng xây dựng một hệ sinh thái giáo dục - nghiên cứu có tính liên thông, thay vì triển khai rời rạc. Trước hết, giáo viên cần được đào tạo theo hướng liên ngành, có khả năng tổ chức dạy học dựa trên dự án, khuyến khích học sinh đặt câu hỏi, thử nghiệm và giải quyết vấn đề. Đây là nền tảng để hình thành tư duy khoa học. Thứ hai là hạ tầng thực hành. STEM không thể triển khai hiệu quả nếu thiếu các không gian như phòng thí nghiệm, makerspace hay trung tâm trải nghiệm. Việc học thông qua thực hành, thử nghiệm, kể cả những lần chưa đạt được kết quả như mong đợi, là một phần quan trọng của quá trình tiếp cận khoa học. Nhưng quan trọng hơn là hệ sinh thái kết nối.
Một trường phổ thông khó có thể tự triển khai STEM đầy đủ nếu không có sự liên kết với các chủ thể khác. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà trường, đại học, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu để tạo ra một môi trường học tập liên thông từ phổ thông đến nghiên cứu và ứng dụng. Trong hệ sinh thái đó, các đại học định hướng nghiên cứu có thể đóng vai trò là những điểm kết nối học thuật, nơi học sinh có thể tiếp cận môi trường nghiên cứu thực thụ từ sớm, được hướng dẫn bởi các nhà khoa học và tiếp tục phát triển các ý tưởng của mình sau các cuộc thi. Khi những mô hình này được phát huy, STEM sẽ không còn là một hoạt động mang tính phong trào, mà trở thành một quá trình nuôi dưỡng năng lực nghiên cứu và đổi mới sáng tạo một cách bền vững.
Được biết, Đại học Phenikaa đặc biệt chú trọng tới việc kết nối và truyền cảm hứng cho học sinh trong nghiên cứu và ứng dụng khoa học, công nghệ. PGS.TS Chu Cẩm Thơ chia sẻ: “Chúng tôi lựa chọn cách tiếp cận rõ ràng, không chỉ nói về STEM mà tạo điều kiện để học sinh được trực tiếp trải nghiệm khoa học trong môi trường thực tế. Sự kết nối giữa phổ thông và đại học được triển khai theo hai hướng song song. Một mặt là định hướng học thuật, thông qua các hoạt động như hội thảo “Giáo dục STEM - Định hướng đào tạo nhân lực từ trường phổ thông” do Đại học Phenikaa đồng hành cùng Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội tổ chức. Đây không chỉ là nơi trao đổi chuyên môn, mà còn là không gian đối thoại giữa cơ quan quản lý, nhà khoa học và giáo viên về cách triển khai STEM theo hướng thực chất, gắn với việc hình thành tư duy nghiên cứu và năng lực sáng tạo cho học sinh. Mặt khác là trải nghiệm thực tế. Thông qua chương trình “Phenikaa Innovation Lab Immersion”, học sinh được tiếp cận trực tiếp với hệ sinh thái nghiên cứu và đổi mới sang tạo Phenikaa. Khi bước vào các không gian phòng thí nghiệm như Robotics - AI, công nghệ y sinh, hệ thống quang khắc... các em có thể hình dung rõ hơn hành trình của khoa học từ ý tưởng đến ứng dụng”.
Không dừng lại ở trải nghiệm, Đại học Phenikaa cũng từng bước kết nối đội ngũ giảng viên và nhà khoa học tham gia hướng dẫn, cố vấn cho các dự án nghiên cứu của học sinh, đặc biệt trong khuôn khổ các cuộc thi khoa học kỹ thuật. Việc có sự đồng hành của các chuyên gia giúp học sinh tiếp cận đúng phương pháp nghiên cứu, nâng cao chất lượng dự án và từng bước hình thành tư duy khoa học. Qua những hoạt động này, việc kết nối giữa trường phổ thông và đại học không còn dừng ở những chương trình ngắn hạn mà trở thành một quá trình liên tục, nơi học sinh không chỉ được truyền cảm hứng mà còn được dẫn dắt để phát triển năng lực nghiên cứu một cách bài bản.
